呂聞
(肇慶市工業(yè)貿(mào)易學校,廣東 肇慶 526060)
PLC是電氣專業(yè)、機電專業(yè)必修的一門實踐性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課。中職教育的培養(yǎng)目標要求PLC課程教學更加突出實用性,突出與生產(chǎn)實際相結(jié)合,與生產(chǎn)技術(shù)崗位對人才的需求相結(jié)合,使學生所學的知識能夠轉(zhuǎn)化為能力,畢業(yè)后成為生產(chǎn)一線的技術(shù)骨干。但是,受傳統(tǒng)教育觀念的影響,PLC課程教學在許多方面仍存在問題,如在教學體系上,仍存在重理論、輕實踐,重課堂、輕實驗的傾向。在教學方法上,大多仍是滿堂灌,忽視了學生獨立思考能力、分析和綜合能力的培養(yǎng),忽視了學生動手能力、創(chuàng)造和開拓能力的培養(yǎng),這種教學模式必須進行改革。如果能用項目教學法貫穿在PLC課程中,能在課堂中把理論和實踐有機地結(jié)合起來,能促進學生主動地投入到學習過程中,充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造潛能,提高學生解決問題的能力。
PLC是一門應(yīng)用性極強的專業(yè)課,注重專業(yè)知識與專業(yè)技能緊密結(jié)合、強調(diào)控制設(shè)備與控制對象同等重要是其突出的特色。教學中,既有一般又有特殊,既有新授又有復(fù)習,既有理論又有實操,既有工作原理又有編程方法,既有典型單元程序又有復(fù)雜實用案例,具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性五大教學特點。課程的這些特點,既成了學生學習的難點,也成了教師教學的難點。在教學過程中,雖然教師在上理論課的時候,將原理進行認真的分析,但在實操的過程中,學生仍不能正確運用所學的理論,需要教師不斷重復(fù)解釋。筆者認為原因在于傳統(tǒng)的教學模式中的理論與實踐嚴重脫節(jié)。學生在上理論課的過程中,由于沒有與實踐直接聯(lián)系的情境,無法體驗原理性知識的價值,也難以理解理論知識的意義。例如在講授數(shù)據(jù)處理、運算指令時,盡管反復(fù)強調(diào),在實際應(yīng)用時要注意輸入使能端(EN)的狀態(tài)。但在實習過程中,不少學生在使用數(shù)據(jù)處理、運算等指令時仍經(jīng)常出錯,這是因為學生沒有真正理解PLC的掃描工作方式。如果明白這個道理,在輸入使能端加微分指令,這樣就不會錯了。
采用項目教學要以項目為載體,每個實訓項目以項目內(nèi)容為主線,以任務(wù)目標為驅(qū)動,通過不同的項目分類把PLC的基本指令、功能指令及其綜合應(yīng)用等內(nèi)容安排到教學當中。這個過程是師生共同圍繞一個項目任務(wù)去發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程,從而對所學知識有更好的理解。整個過程分為幾個具體的步驟實施。其中分析問題、方案設(shè)計、項目實施及最終評價,都由學生之間協(xié)作完成,以學生作為學習的主體。學生以項目任務(wù)為目標,制定相關(guān)的實施計劃,通過該項目了解每個環(huán)節(jié)用到的PLC的相關(guān)指令,并通過實際動手操作掌握指令的應(yīng)用。下面以"電梯控制"為例淺談項目教學法在PLC教學中的應(yīng)用。
選定的項目任務(wù)要緊扣崗位實際,面向?qū)I(yè)人才培養(yǎng)要求。之所以選擇電梯控制這樣的項目,是因為兼顧到工作崗位和學習興趣?,F(xiàn)在職校的PLC課程講授幾乎都有電梯控制這一項目,而且在日常生活中學生也經(jīng)常使用,對這一項目比較熟悉,對如何實現(xiàn)對它的控制比較感興趣;其次在項目選定時還要注意項目的完整性,項目從設(shè)計、實施到完成必須要有明顯的成果,使學生完成項目后獲得成就感,進一步激發(fā)學生的學習興趣;最后是所選項目目標大小和任務(wù)要適宜,要有一定的層次性,假如要學較長時間才能出效果或目標不易實現(xiàn),就會消減學生的學習積極性。
電梯控制過程如下:電梯啟動后,轎廂停在一層,并有一層指示燈亮,此時,電梯一直處在上升狀態(tài),即上升指示燈亮。樓層共有四層,若有二層、三層、四層的呼梯信號,則相應(yīng)的呼梯信號為ON,電梯上升。電梯到達二層后,一層指示燈滅,二層指示燈亮。平層信號由相應(yīng)輸入下面的開關(guān)閉合來模擬。同樣,到達三層后,平層信號給出,三層指示燈亮。電梯繼續(xù)上升,到達四層后,平層信號給出,三層指示燈滅,四層指示燈亮。同時上升指示燈滅,下降指示燈亮,則電梯處在下降過程中。過程與上升類似。電梯下降到一層后,一層指示燈亮,同時下降指示燈滅,上升指示燈亮,重復(fù)上述過程。
這個階段以學生為主體,教師起引導(dǎo)和輔導(dǎo)作用??梢园褜W生分成幾個小組,各小組開展對項目任務(wù)的討論,根據(jù)任務(wù)的要求制訂總體方案、實施步驟、進度計劃及小組成員的分工情況表,最后提交書面計劃書,由教師審閱并做出相應(yīng)指導(dǎo),完善項目實施計劃。通過這一步,學生具有獨立進行計劃安排的機會,培養(yǎng)了學生的自學能力、研究和分析問題的能力、協(xié)作和交流能力。
計劃后的實施是項目教學法中重要的一環(huán)。老師對計劃初步檢查后就鼓勵學生動手去做,讓每組學生各自完成制作,各輸入輸出元件一個一個地定位;各連接線一根一根地安裝;各部分接頭一對一對地接好;將控制程序一句一句地輸入;在聯(lián)機調(diào)試時一段一段地進行,最后得到電梯控制系統(tǒng),學生動手制作的過程,既是對前面所學理論知識的消化及鞏固的過程,也是培養(yǎng)實際動手能力和工作能力的過程。
實現(xiàn)本項目的具體步驟包括:①元件選擇。在明確項目任務(wù)的情況下,根據(jù)控制要求確定I/O設(shè)備和PLC選型,進行成本估算,實現(xiàn)較高的性價比,培養(yǎng)學生的成本意識;②PLC的I/O地址分配,確定PLC的輸入輸出點數(shù),畫出I/O分配圖。一般要求留有適當?shù)耐ǖ烙嗔浚虎塾布蛙浖O(shè)計,硬件包括設(shè)計電氣控制柜、操作面板電器布置圖及安裝接線圖,根據(jù)圖樣進行現(xiàn)場接線,并檢查正確性,軟件主要是程序設(shè)計,在程序設(shè)計思路上,可以引導(dǎo)學生學會一種先進的設(shè)計法——順序控制設(shè)計法,即根據(jù)系統(tǒng)的工作過程繪出順序功能圖,再根據(jù)順序功能圖設(shè)計出梯形圖的方法。④運行調(diào)試。在程序調(diào)試過程中,學生會發(fā)現(xiàn)許多問題。比如計時器不能正確計時,計數(shù)器不能復(fù)位等。這時老師不要直接給出答案,要啟發(fā)學生思考,讓學生自己去分析發(fā)現(xiàn)錯誤原因,使學生在解決問題的過程中學習分析問題的方法和技巧模擬調(diào)試,并根據(jù)調(diào)試結(jié)果不斷修改、完善和優(yōu)化程序,采取有效措施增強系統(tǒng)的可靠性,提高系統(tǒng)的綜合性能,從而培養(yǎng)學生的可靠性質(zhì)量意識和創(chuàng)新意識;⑤編制項目設(shè)計說明書,整理技術(shù)文件,完成項目設(shè)計。
項目的評估總結(jié)是“項目教學法”的重要環(huán)節(jié),項目的評估總結(jié)過程是學生一個學習、提高的過程。各小組完成了電梯控制系統(tǒng)的項目后,要展示自己的產(chǎn)品并且各組要講解制作過程,分析哪些地方較滿意、哪些地方還有待改進。每個小組匯報結(jié)束后,各小組之間互評,然后教師再對各組的情況進行相應(yīng)的點評,對共性問題進行分析和講解,提醒全體學生注意;對有創(chuàng)新思想的學生、團結(jié)協(xié)作的小組、積極幫助其他小組完成任務(wù)的學生進行表揚。根據(jù)項目考核標準,給出學生成績。
項目教學能很好地體現(xiàn)把理論與實踐的有機結(jié)合,在完成工作任務(wù)的過程中,能讓學生直接體會專業(yè)理論知識在工程實踐中的運用,使學生在實現(xiàn)完整工程項目的過程中學習了具體知識,并體現(xiàn)出了工程意識。在項目實施過程中,學生設(shè)計和比較了不同的工作方案,從系統(tǒng)性能、開發(fā)成本以及技術(shù)難度等角度分析了各種方案的優(yōu)缺點,并選擇了其中性價比最優(yōu)的實施方案,從而培養(yǎng)了學生的系統(tǒng)工程意識。項目教學是以學生為主體的學習過程,學生通過自主完成項目,體驗明確任務(wù)獲取信息、制定計劃、做出決定、實施計劃、檢查控制、評定反饋等完成工作行動的完整過程,掌握了與從業(yè)相關(guān)的職業(yè)技能,培養(yǎng)了學習能力和學習習慣,發(fā)展了綜合解決問題的能力。
[1]馬玉玲.項目教學在PLC課程中的應(yīng)用[J].中國職業(yè)技術(shù)教育.2006年第10期.
[2]劉慶華.PLC課程的項目教學法[J].機械職業(yè)教育.2006.(2).
[3]李淑娥.句希.項目教學法在PLC教學中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技.2010年10月.